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[摘 要]随着我国科学技术的发展,聚丙烯作为一种相对成熟的热塑性塑料,因其多方面优势被广泛应用在我国家电、建筑、汽车、包装等轻工领域中,其中通用合成树脂的发展速度比较快,是一种比较活跃的新产品。然而,聚丙烯也有着缺点存在,其刚性比较低、脆性比较高等,制约了这一材料的进一步推广,这就需要聚丙烯增韧改性技术的应用,将聚丙烯原料进行加工改性,实现聚丙烯材料在更多领域中发光发热。本文就对聚丙烯增韧改性技术的相关内容进行分析,为这一技术有效应用提供一定参考。
[关键词]聚丙烯增韧改性技术;应用;进展
中图分类号:J51-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)48-0174-01
通常来说,聚丙烯增韧改性技术的应用,通过化学方法和物理方法来实现,在众多聚丙烯增韧改性技术中,物理改性的成本低、见效快,已被广泛使用,而化学改性技术还在不断探究中。下文就对聚丙烯增韧改性技术的相关内容进行分析,指出聚丙烯增韧改性技术的有效应用方法。
一、聚丙烯化学改性分析
(一)共聚改性
聚丙烯的共聚改性,是指在聚合阶段中利用高效催化剂进行聚丙烯的改性,这其中使用乙烯、丙烯酸单体进行有效交换共聚,或者是在主链上实现共聚。若是聚丙烯在主链有2%-3%的乙烯基单体共聚,就能确保乙丙共聚橡胶同时具备PE和聚丙烯的优势,有着低温抗冲击性能。比较常用的丙烯共聚物生产方式是使用改性Ziegler-Natta高效催化剂,达到聚丙烯的共聚目的。
(二)接枝改性
在聚丙烯化学改性中,聚丙烯接枝改性就是指在分子支链上积极引入适当的支链,应用各种支链极性与反应性,使得聚丙烯的性能得到很大程度上的改善。在实际接枝改性中,能进一步拓展聚丙烯应用范围,也是一种比较简单的聚丙烯增韧改性方法。在实际聚丙烯接枝改性中,使用悬浮溶胀方法,合成苯乙烯的聚丙烯接枝共聚物,由此得到甲基丙烯酸 -羟乙基接枝聚丙烯,随后聚丙烯结晶形态出现之后,再将移植前后结果进行有效对比,这样就能得到这样的结论,接枝链增加了聚丙烯的不规律性,共聚物结晶度会出现明显减少。
(三)交联改性
随着我国汽车工业的发展,需要有耐热性更佳的聚丙烯,若是要实现聚丙烯的热变形温度提升至100摄氏度,可以通过交联方法来实现交联改性的目的,这种情况下利用机械混合方式也不能奏效的,而利用辐射交联和化学交联的方法具能实现有效改性。对于辐射交联和化学交联方法的应用来说,其主要区别在于引发交联反应的活跃源形成机制是不相同的,在实际交联中,能保证自啊少量的过氧化氢的环境中使用有烯类双键的三官,实现有机硅烷的降低。并且实现有效融合进一步完成嫁接反应。在水的作用中交联硅烷会水解成为硅醇,经过缩合脱水而出现交联,这一种聚丙烯增韧改性技术的应用还是比较关键的,需要对聚丙烯的降解进行有效控制。
二、聚丙烯物理改性分析
(一)热塑性弹性体增韧聚丙烯体系分析
对于热塑性弹性体增韧聚丙烯来说,比较常用的热塑性弹性体有很多种,像POE、TPV、TPO、SBS等。其中,POE是是利用茂金属催化剂生产的乙烯与辛烯,能有效实现原位聚合的热塑性弹性体。对POE优异韧性、良好加工性、良好耐老化性,都是其被广泛应用的重要因素。因聚乙烯的分子量分布比较窄,有着极好的流动性和聚烯烃相容性,有助于进行填料分散效果的有效改善,促使聚丙烯低温冲击强度得到很大程度上得改善,有效提高聚乙烯的增韧效果。
值得一提的是,SBS苯乙烯类热塑性弹性体,其产量大、应用成本低,由此也是应用较广的一种,是以苯乙烯和丁二烯为单体的三嵌段共聚物,同时具备塑料与橡胶优势。SBS能与水、弱酸、碱等直接接触,有着极高的拉伸性,表面摩擦系数比较大,低温性能、电性能、加工性能极佳,成为市场上销量最多的热塑性弹性体。
(二)塑料树脂增韧聚丙烯体系分析
聚乙烯增韧物理改性分析,常见的增韧聚丙烯的塑料树脂有很多种,有LLDPE、HDPE、EVA、PET、PBT、LDPE、PA以及LCP等。在增韧聚丙烯的塑料树脂与合金共混中,需要添加一些改性剂、相容剂或者是助剂,以此来保证两者较好的相容性质,达到理想化的增韧效果。还有,比较常使用的添加相容剂有马来酸酐、丙烯酸等等。
(三)无机刚性粒子增韧聚丙烯体系分析
在无机刚性粒子增韧聚丙烯体系分析中,常使用增韧聚丙烯的无机刚性粒子材料有很多种,像针状硅灰石、细玻璃微珠、高岭土、稀土、滑石粉、云母等。上述无机刚性粒子在经过表面处理剂处理之后才能正常使用,若是填加无机刚性粒子,其增韧设计可以和树脂、弹性体、橡胶等进行三相,甚至是多相共混体系的建立。通过无机刚性粒子为核、界面的改性剂、橡胶进行结构分析,多相增韧聚丙烯还是有着显著效果的。
(四)纳米粒子增韧聚丙烯体系分析
纳米粒子增韧聚丙烯体系分析的粒度要比100纳米小的一些填料,这些填料被称作是纳米填料。作为增韧聚丙烯纳米粒子的分析,添加量通常是在10%以下,这样一来相对冲击强度就会有所增加。聚丙烯增韧技术和工艺也都得到了有效应用,实现聚丙烯冲击强度的提升,在设备简便的情况下就能到良好的经济适用效果。
三、聚丙烯增韧改性技术的应用分析
(一)在汽车工业领域中的应用分析
在汽车工业领域中应用聚丙烯增韧改性技术,实现了汽车上许多零部件的有优化应用,特别是在汽车保险杠上的应用十分常见与典型,其应用效果极佳。在国外汽车工业领域中,这一技术已经应用了弹性体改性聚丙烯,进行了汽车保险杠的生产,且其实际生产达到了保险杠总用量的70%左右,而我国许多进口汽车,像桑塔纳、奥迪等轿车保险杠使用的都是改性聚丙烯制作,在实际改性中应用的共聚聚丙烯树脂,还是需要进口。
(二)在医疗器械领域中的应用分析
在医疗器械领域中,聚丙烯增韧改性技术的应用市场还是比较大的,且有着极大地展潜力。在目前医用塑料行业中,增韧改性聚丙烯材料占有一定的市场份额,而在增加了透明成核剂改性聚丙烯之后,塑料透明度、强度、硬度、刚性、耐热性等都得到了明显提升,这种改性聚丙烯更是得到了广泛应用。像医疗器械中常见的输液瓶、塑料袋、一次性注射器、检测医疗设备等,这些都是聚丙烯改进技术的应用成果。
总结
随着我国近几年聚丙烯增韧改性技术的不断发展,其在眾多领域中的应用优势变得愈加明显,在人们的日常生活与生活中都发挥着重要的作用,扮演着十分重要的角色。当然,聚丙烯增韧改性技术的应用空间还有待进一步开发,促使其优势的发挥,推动社会进步与发展。
参考文献:
[1]李洋,于彦存,韩常玉.聚丙烯的增韧改性研究进展[J].塑料包装,2018,28(01):17-21.
[2]敖玉辉,周梦思,冯芳.不同弹性体增韧聚丙烯的研究[J].化工新型材料,2014,42(03):189-190+193.
[关键词]聚丙烯增韧改性技术;应用;进展
中图分类号:J51-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)48-0174-01
通常来说,聚丙烯增韧改性技术的应用,通过化学方法和物理方法来实现,在众多聚丙烯增韧改性技术中,物理改性的成本低、见效快,已被广泛使用,而化学改性技术还在不断探究中。下文就对聚丙烯增韧改性技术的相关内容进行分析,指出聚丙烯增韧改性技术的有效应用方法。
一、聚丙烯化学改性分析
(一)共聚改性
聚丙烯的共聚改性,是指在聚合阶段中利用高效催化剂进行聚丙烯的改性,这其中使用乙烯、丙烯酸单体进行有效交换共聚,或者是在主链上实现共聚。若是聚丙烯在主链有2%-3%的乙烯基单体共聚,就能确保乙丙共聚橡胶同时具备PE和聚丙烯的优势,有着低温抗冲击性能。比较常用的丙烯共聚物生产方式是使用改性Ziegler-Natta高效催化剂,达到聚丙烯的共聚目的。
(二)接枝改性
在聚丙烯化学改性中,聚丙烯接枝改性就是指在分子支链上积极引入适当的支链,应用各种支链极性与反应性,使得聚丙烯的性能得到很大程度上的改善。在实际接枝改性中,能进一步拓展聚丙烯应用范围,也是一种比较简单的聚丙烯增韧改性方法。在实际聚丙烯接枝改性中,使用悬浮溶胀方法,合成苯乙烯的聚丙烯接枝共聚物,由此得到甲基丙烯酸 -羟乙基接枝聚丙烯,随后聚丙烯结晶形态出现之后,再将移植前后结果进行有效对比,这样就能得到这样的结论,接枝链增加了聚丙烯的不规律性,共聚物结晶度会出现明显减少。
(三)交联改性
随着我国汽车工业的发展,需要有耐热性更佳的聚丙烯,若是要实现聚丙烯的热变形温度提升至100摄氏度,可以通过交联方法来实现交联改性的目的,这种情况下利用机械混合方式也不能奏效的,而利用辐射交联和化学交联的方法具能实现有效改性。对于辐射交联和化学交联方法的应用来说,其主要区别在于引发交联反应的活跃源形成机制是不相同的,在实际交联中,能保证自啊少量的过氧化氢的环境中使用有烯类双键的三官,实现有机硅烷的降低。并且实现有效融合进一步完成嫁接反应。在水的作用中交联硅烷会水解成为硅醇,经过缩合脱水而出现交联,这一种聚丙烯增韧改性技术的应用还是比较关键的,需要对聚丙烯的降解进行有效控制。
二、聚丙烯物理改性分析
(一)热塑性弹性体增韧聚丙烯体系分析
对于热塑性弹性体增韧聚丙烯来说,比较常用的热塑性弹性体有很多种,像POE、TPV、TPO、SBS等。其中,POE是是利用茂金属催化剂生产的乙烯与辛烯,能有效实现原位聚合的热塑性弹性体。对POE优异韧性、良好加工性、良好耐老化性,都是其被广泛应用的重要因素。因聚乙烯的分子量分布比较窄,有着极好的流动性和聚烯烃相容性,有助于进行填料分散效果的有效改善,促使聚丙烯低温冲击强度得到很大程度上得改善,有效提高聚乙烯的增韧效果。
值得一提的是,SBS苯乙烯类热塑性弹性体,其产量大、应用成本低,由此也是应用较广的一种,是以苯乙烯和丁二烯为单体的三嵌段共聚物,同时具备塑料与橡胶优势。SBS能与水、弱酸、碱等直接接触,有着极高的拉伸性,表面摩擦系数比较大,低温性能、电性能、加工性能极佳,成为市场上销量最多的热塑性弹性体。
(二)塑料树脂增韧聚丙烯体系分析
聚乙烯增韧物理改性分析,常见的增韧聚丙烯的塑料树脂有很多种,有LLDPE、HDPE、EVA、PET、PBT、LDPE、PA以及LCP等。在增韧聚丙烯的塑料树脂与合金共混中,需要添加一些改性剂、相容剂或者是助剂,以此来保证两者较好的相容性质,达到理想化的增韧效果。还有,比较常使用的添加相容剂有马来酸酐、丙烯酸等等。
(三)无机刚性粒子增韧聚丙烯体系分析
在无机刚性粒子增韧聚丙烯体系分析中,常使用增韧聚丙烯的无机刚性粒子材料有很多种,像针状硅灰石、细玻璃微珠、高岭土、稀土、滑石粉、云母等。上述无机刚性粒子在经过表面处理剂处理之后才能正常使用,若是填加无机刚性粒子,其增韧设计可以和树脂、弹性体、橡胶等进行三相,甚至是多相共混体系的建立。通过无机刚性粒子为核、界面的改性剂、橡胶进行结构分析,多相增韧聚丙烯还是有着显著效果的。
(四)纳米粒子增韧聚丙烯体系分析
纳米粒子增韧聚丙烯体系分析的粒度要比100纳米小的一些填料,这些填料被称作是纳米填料。作为增韧聚丙烯纳米粒子的分析,添加量通常是在10%以下,这样一来相对冲击强度就会有所增加。聚丙烯增韧技术和工艺也都得到了有效应用,实现聚丙烯冲击强度的提升,在设备简便的情况下就能到良好的经济适用效果。
三、聚丙烯增韧改性技术的应用分析
(一)在汽车工业领域中的应用分析
在汽车工业领域中应用聚丙烯增韧改性技术,实现了汽车上许多零部件的有优化应用,特别是在汽车保险杠上的应用十分常见与典型,其应用效果极佳。在国外汽车工业领域中,这一技术已经应用了弹性体改性聚丙烯,进行了汽车保险杠的生产,且其实际生产达到了保险杠总用量的70%左右,而我国许多进口汽车,像桑塔纳、奥迪等轿车保险杠使用的都是改性聚丙烯制作,在实际改性中应用的共聚聚丙烯树脂,还是需要进口。
(二)在医疗器械领域中的应用分析
在医疗器械领域中,聚丙烯增韧改性技术的应用市场还是比较大的,且有着极大地展潜力。在目前医用塑料行业中,增韧改性聚丙烯材料占有一定的市场份额,而在增加了透明成核剂改性聚丙烯之后,塑料透明度、强度、硬度、刚性、耐热性等都得到了明显提升,这种改性聚丙烯更是得到了广泛应用。像医疗器械中常见的输液瓶、塑料袋、一次性注射器、检测医疗设备等,这些都是聚丙烯改进技术的应用成果。
总结
随着我国近几年聚丙烯增韧改性技术的不断发展,其在眾多领域中的应用优势变得愈加明显,在人们的日常生活与生活中都发挥着重要的作用,扮演着十分重要的角色。当然,聚丙烯增韧改性技术的应用空间还有待进一步开发,促使其优势的发挥,推动社会进步与发展。
参考文献:
[1]李洋,于彦存,韩常玉.聚丙烯的增韧改性研究进展[J].塑料包装,2018,28(01):17-21.
[2]敖玉辉,周梦思,冯芳.不同弹性体增韧聚丙烯的研究[J].化工新型材料,2014,42(03):189-190+193.